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动物能够通过调节自身体温来适应外界环境的变化,但是一旦气候变化过快那么自身调节作用将不能跟上这一变化节奏,这将对生物多样性造成灾难性的结果。
澳大利亚悉尼大学和昆士兰大学的研究表明之前大多数动物都能够通过改变自身细胞和器官功能这种代偿等作用应对气候的变化,但是目前环境气候的巨大变化超过了动物机体代偿功能的负荷。
生物科学院的Frank Seebacher 教授和昆士兰大学的Craig Franklin 教授和助理教授 Craig White在《自然气候变化杂志》( Nature Climate Change )上发表了这一研究成果。
为了适应气候变化动物不仅仅需要应付更高的温度。经过预测环境温度将会有大的波动,而这要求动物需要具备应对大范围气温波动的能力。对于冷血动物来说这是非常重要的,由于这种动物主要依赖心脏调节自身体温,因此当环境温度改变时冷血动物将受到更大的影响。
自然界中90%的动物都是冷血动物,研究表明这些冷血动物能够通过改变其生理功能来适应环境气候的变化。但是人类带来的气候的快速改变和气温的波动使得动物界面临巨大的挑战。
研究者们通过研究近40年来发表的文献资料来评估在外界气温突然改变时动物是如何通过改变其生理功能来应对这一变化的。他们发现近20年里随着全球平均气温的上升,冷血动物的生理节律比如心率和代谢率以及运动速率都上升了。
“尽管环境温度有波动,但是对于动物来说保持生理功能的平衡是非常重要的。由于温度上升导致动物生理节律的改变会导致这一平衡被破坏,而且会导致动物个体数目和种类的减少”, Seebacher博士说,“比如在运动时肌肉需要消耗能量和氧气,然而,如果代谢系统和心血管系统不能跟上气温增加的节奏,那么动物将不能移动以及迁徙或者同其它动物进行交流联系”。
“在过去的20年里动物生理节律有上升的趋势,我们预测随着气温的继续上升动物的生理节律也会保持上升态势。即使在比较炎热的气候动物能够保持其生理机能的平衡,但是增强的代谢率将会导致其食物需求量增加并且会扰乱生态系统,尤其是当肉食动物和捕食者在应对环境温度变化时的不同反应会使这一缺陷表现的更加明显”。